Chilijczycy zajęli pierwsze miejsce w pierwszej rundzie z bilansem trzech zwycięstw i remisu, lecz w rundzie finałowej zanotowali remis i dwie porażki, wskutek czego uplasowali się na ostatniej lokacie i nie zdołali awansować na olimpiadę.

W seniorskiej reprezentacji Chile Millar zadebiutował za kadencji tymczasowego selekcjonera Césara Vaccii, 17 kwietnia 2002 w przegranym 0:2 meczu towarzyskim z Turcją. W 2004 roku został powołany przez Juvenala Olmosa na turniej Copa América, podczas którego wystąpił w dwóch spotkaniach, zaś jego kadra zakończyła swój udział w tych rozgrywkach na fazie grupowej. Premierowego gola w kadrze narodowej strzelił 5 września 2009 w zremisowanej 2:2 konfrontacji z Wenezuelą, wchodzącej w skład udanych dla jego drużyny eliminacji do Mistrzostw Świata 2010, w trakcie których rozegrał ostatecznie sześć spotkań. W 2010 roku znalazł się w ogłoszonym przez argentyńskiego szkoleniowca Marcelo Bielsę składzie na Mistrzostwa Świata w RPA. Tam pozostawał jednak głównie rezerwowym drużyny, rozgrywając trzy spotkania;